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長征二號F火箭上週末運抵發射場

火箭運抵發射場的情況
發射天宮二號太空實驗室的長征二號F T2火箭及發射神舟十一號載人太空船的長征二號F遙十一火箭,上週末(8月6日)安全運抵酒泉衛星發射中心發射場,開展發射場區總裝和測試工作。這標誌著我國新一輪載人航天任務正式進入發射準備階段。
 
這兩枚火箭在按流程完成出廠前所有研製工作後,於8月3日從北京啟程,經鐵路運輸運往酒泉衛星發射中心發射場。
 
由中國航天科技集團所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製的長征二號F運載火箭為捆綁式二級液體運載火箭,芯級直徑3.35米,捆綁4枚助推器,助推器直徑2.25米。
 
此次進入發射場的長征二號F T2火箭與長征二號F T1火箭、長征二號F遙十一火箭與長征二號F遙十火箭技術狀態基本一致,主要在安全性與可靠性方面,做了部分技術狀態更改。
 
目前,發射場設施設備狀態良好,各項準備工作正按計劃有序進行。天宮二號太空實驗室計劃於9月中旬實施發射,神舟十一號載人太空船將於10月中旬發射。

【圖:中央電視台截圖;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

科學家指大型強子對撞機並未發現新粒子

歐洲核子研究中心的大型強子對撞機探測器
上午十二月,歐洲核子研究中心的大型強子對撞機(Large Hadron Collier,簡稱 LHC)進行升級後的試驗,報告發現一個新粒子存在的跡象。 新粒子的發現,可能需要對基本粒子的主流理論進行重新思考,但物理學家並未發現新粒子衰變成標準模型粒子其他組合的證據。

前日(8月5日),歐洲核子研究中心的大型強子對撞機的物理學家,在美國芝加哥舉行第三十八屆國際高能物理大會上報告,他們收分析去年12月收集得到,比原本發現新粒子採用數據量四倍的數據。額外的數據顯示,沒有新粒子的訊號,因此相信當時發現的訊號,只是由統計波動產生的誤差而已。

【圖、文:綜合自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提示】

俄羅斯首顆大氣層衛星將用於服務北部及西伯利亞地區

貓頭鷹大氣層衛星
俄羅斯首顆大氣層衛星「貓頭鷹」(SOVA)最近成功通過測試。該衛星將主要用於開發俄羅斯北部和西伯利亞地區。

俄羅斯首顆大氣層衛星在8月2日成功完成連續四十八小時的飛行。該衛星原型重十二千克,翼展達九米。俄羅斯高級研究基金會副總幹事傑尼索夫(Denisov)表示,這顆大氣層衛星為太陽能驅動。它特別的地方是,俄羅斯位於地球偏北部,缺少日照,而這顆衛星是為在包括北極地區的北緯地區連續工作設計的,之後俄羅斯會將衛星翼展制為二十七米,從而可在無日照而只有北極光的北極地區工作。

傑尼索夫表示,這樣的大氣層衛星可以連續飛行,飛行時間只會受到其使用的微電子壽命限制。

【圖:高級研究基金會;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

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https://www.youtube.com/watch?v=zkl758oJE6s

中國天文學家利用重力波訊號對愛因斯坦弱等效原理進行高精度檢驗

重力波訊號及電磁對映體的光子對弱等效原理的檢驗結果
等效原理是愛因斯坦廣義相對論和其它重力理論的重要基石。愛因斯坦等效原理預言,無靜止質量或靜止質量可以忽略的中性粒子在引力場中傳播,穿越的時間和沒有重力場情況是不同的,該效應也被稱為重力時間延遲效應(Shapiro delay)。等效原理可以通過對比河外暫現源同時釋放的不同能量光子(或者不同種類的粒子)在通過同一個重力場所用的時間差來檢驗,即比較不同能量光子(或者不同種類的粒子)在銀河系重力場中傳播對應的後牛頓參數γ值(單位質量引起的空間彎曲)的差別是否為零。目前對愛因斯坦弱等效原理的檢驗主要是基於不同能量光子的觀測時間延遲,人們迫切需要藉助不同觀測渠道獲得的不同粒子來檢驗弱等效原理的精確度,包括重力波。升級之後的LIGO/VIRGO對重力波的探測無疑將為我們提供檢驗弱等效原理的最佳候選體,並且把對愛因斯坦弱等效原理的高精度檢驗擴展到了重力子。考慮升級之後的LIGO/VIRGO的探測能力和重力波事件源的方位不確定度,吳雪峰等人指出重力波及其電磁對應體信號的聯合探測有望把後牛頓參數γ的差值上限限製到10^-10量級,。一結果比之前相關限制(都是利用銀河系重力勢)至少提高了一個量級,而且比超新星1987A的多信使(光子和中微子)檢驗結果提高了7個量級,從而進一步證明了愛因斯坦等效原理假設的正確性。

【圖、文:節錄自中國科學院網頁;新聞訊息由林景明提示】

中國天文學家在頂部電離層模型改進方面取得重要進展

電子密度輪廓線例子
在受到太陽高能輻射以及宇宙線的激發後,60公里以上的地球大氣層被部分電離甚至完全電離,形成了我們所說的電離層。電離層是構成地球大氣的一個重要部分,當中存在著相當多的自由電子和離子,能夠使無線電波改變傳播速度,發生折射、反射和散射。對電離層的研究不僅是探索地球外部空間環境的重要課題之一,也是進行無線電通訊、​​廣播、導航和雷達定位等人類通訊活動的必要需求。

電離層的主要特性由電子密度、電子溫度、碰撞頻率、離子密度和離子溫度等空間分佈的基本參數來表示。其中最重要的研究對像是電子密度隨高度的分佈。這些參數可以反映電離層的季節特性,隨地磁經緯度的變化和電子密度的梯度變化等,並且同電離層溫度變化和動力學過程息息相關。

測量電子密度的最理想手段是通過精確的電離層探測儀進行實時觀測,然而這些探測設備無法覆蓋全球所有地方,也無法進行連續不間斷的測量。因此許多學者嘗試通過收集電離層特徵參數的觀測資料來對整個電離層建立相對可靠的經驗模型。上海天文台郭鵬副研究員表示,其中最著名的電離層模型是國際參考電離層模型(International Reference Ionosphere,簡稱 IRI),模型在提供電離層氣候模式和電離層參考標準方面有著極為廣泛的應用。然而在較高的高度即頂部電離層,IRI模型則通過一個類似指數函數來擬合電子密度的變化,不可避免地存在一定的不准確性。

郭鵬副研究員說:「在過去的兩年內,我們研究團隊對頂部電離層模型進行了深入的調研和分析,嘗試通過引入掩星探測計劃COSMIC提供的掩星觀測資料,對IRI頂部電離層廓線進行約束,從而提高IRI模型的精度,使其計算得到的頂部電子密度更接近真實的電離層情況。」

【圖、文:節錄自中國科學院上海天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】

【通告】香港天文 iOS 更新版本 2.1 可供下載

更新通知
香港天文 iOS 更新版本 2.1 可供免費下載。此次更新沒有新功能,只是配合 swift 3.0 程式語言的改變。

更新版本需要 iOS 8.0 或以上操作系統運行,與iPhone、iPad、iPod touch 相容,亦已針對 iPad Pro 功能進行優化。

穀神星撞擊坑因何消失

穀神星的地質分佈圖
穀神星自從四十五億年前形成以來,遭受過無數次由岩石和宇宙塵埃構成的細小行星體的撞擊。按照理論,這些碰撞應該在穀神星上留下了直徑數百公里的巨大撞擊坑才對,但是穀神星的表面卻鮮有這樣的痕跡。近日,研究人員為這些撞擊坑的消失提出了一種解釋,認為穀神星以前是有過撞擊的隕石坑,只不過後來煙沒了。

位於美國科羅拉多州的西南研究院以西蒙尼·馬爾奇(Simone Marchi)博士為首和來自意大利、德國的硏究團隊,利用美國太空總署黎明號太空船傳送回來的數據,對穀神星上撞擊坑的分佈展開了研究。

他們統計了穀神星上直徑超過二十公里的撞擊隕石坑數量,並繪製了撞擊坑的分佈地圖。然後把觀測到的撞擊坑數量與其它小行星和以模型為基礎的預測結果進行了比較。模擬結果顯示,穀神星上應該有大量直徑介乎一百至一百五十公里範圍內的撞擊隕石坑,但研究人員發現,這樣的隕石坑在穀神星上幾乎不存在。

馬爾奇表示,這個發現令我們非常吃驚,這和其它小行星形成了鮮明的對比,與撞擊模型也不一致。這說明穀神星有某種特殊之處,也許與它特別的內部結構和組成有關。

研究人員認為,在漫長的時間裡,也許經歷了數億年到數十億年,這些隕石坑逐漸破壞,並且消失殆盡。雖然還不清楚這些隕石坑究竟是如何被抹去的,但他們提出了多種可能的解釋。這些撞擊坑的消失是一個緩慢的過程,也許與地形鬆弛有關,因為穀神星地表下面有大量的冰,而且有很多柔軟的物質。遠古時期形成的大型撞擊隕石坑底下方也許還埋藏有早期的冰火山。

【圖:美國太空總署;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

木衛一會下雪結霜令它的大氣層週期性收縮

木衛一大氣層結霜和收縮過程
木星四大伽利略衛星之一,木衛一(Io)受到潮汐鎖定,永遠以同一面向木星。木衛一每次出現日食現象,進入木星的陰影區時,它的大氣層便會凝結成霜並且收縮。木衛一每42.46小時繞木星運轉一圈的期間,這一個過程會持續約兩個小時。

美國西南研究院一組以華裔天文學家康斯坦丁·曾(Constantine Tsang)博士為首的研究團隊,利用夏威夷八米口徑的北雙子座望遠鏡,用遠紅外線波長,首次觀測到木衛一大氣層的收縮和恢復過程。木衛一大氣層主要由二氧化硫構成,源於散落在這顆衛星周圍的火山灰。研究人員曾提出,在木衛一位於木星陰影中的兩個小時裡,這種稀薄的覆蓋物有很大一部分會凝結成霜。木衛一大氣層的表面壓力約是海平面上地球大氣層壓力的十億分之一。

不過,證實這一觀點的觀測結果很難獲得,因為當木衛一被木星遮蔽時,它的大氣層無法在可見光波長被輕易看到,所以天文學家需要利用一台大型地面望遠鏡,在遠紅外線波長觀測這顆多火山的衛星。

研究發現,來自木衛一表面的特定輻射範圍會被大氣層中的二氧化硫吸收。在它經過木星的背面時,其表面會從攝氏零下146度迅速冷卻至攝氏零下168度。這種突然的降溫足以導致約八成的大氣層凝結成霜。隨後,當日食過程結束、陽光重新回來時,由二氧化硫形成的霜再次蒸發形成氣體。

此項發現或許能幫助科學家更好地理解木星系統的其餘部分。從木衛一的火山中噴發出的約一半二氧化硫最終會漂移並散佈在木星周圍。

【圖:美國西南研究院;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《地球物理學研究雜誌:行星》網絡版

長征二號F火箭啟程將執行載人航天任務

長征二號F火箭啟程坐火車前往酒泉衛星發射中心
中國載人航天工程太空實驗室在昨日(8月3日)將兩枚長征二號F火箭,從北京運往酒泉衛星發射中心,預備9月中旬發射天宮二號太空實驗室,隨後發射神舟十一號載人太空船。

長征二號F火箭從1999年至2013年,共有十一枚長征二號F火箭成功發射神舟一號至神舟十號太空船和天宮一號太空實驗室,將十位太空人送入太空。

三年來,研製隊伍對火箭各個技術狀態進行了重新整理,對薄弱環節進行了改進,甚至對其它型號出現的問題也進行參考。目前火箭有數十項技術狀態更改,以保證太空實驗室發射任務取得成功。

【圖:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

天文學家首次準確量度遙遠星系氧含量

箭頭的位置是COSMOS-1908星系
一組由來自加州大學洛杉磯分校瑞央·桑德斯(Ryan Sanders)領導的研究團隊,利用安裝在凱克一號望遠鏡上的多目標紅外探索光譜儀(Multi-Object Spectrometer for Infra-Red Exploration,簡稱MOSFIRE)觀測,獲取遙遠星系COSMOS-1908的數據,量度出其氧含量是太陽氧含量的二成。這個星系距離地球一百二十億光年,蘊含大約十億顆恆星。

氧是宇宙中含量排第三位的元素,它誕生於恆星內部,當恆星死亡後,被星際氣體釋放到廣袤的宇宙空間。確定氧元素含量是理解星系內外物質循環的關鍵。

【圖、文:林景明節譯自加州大學洛杉磯分校新聞公佈】研究論文發表於7月8日出版的《天體物理學報通訊》

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